Công nghệ loại bỏ khí etylen giúp giữ rau quả tươi lâu hơn

Cục Sở hữu trí tuệ cho biết, vấn đề bảo quản nông sản sau thu hoạch hiện nay đang là một vấn đề nhận được rất nhiều sự quan tâm. Những năm gần đây, mặc dù có một số giải pháp bảo quản hiệu quả ra đời nhưng vẫn còn là tài sản cá nhân và doanh nghiệp chứ không phải là quy trình chung được công bố rộng rãi để có thể áp dụng vào sản suất nông sản cho bà con nông dân.

Bên cạnh đó, tại các nước phát triển như: Mỹ, châu Âu, công nghệ bảo quản rau quả tươi đã được nghiên cứu và áp dụng rất rộng rãi. Tuy vậy, nếu đem những công nghệ đó về áp dụng 100% tại Việt Nam thì chi phí đầu tư và vận hành rất lớn, rất khó để phù hợp với điều kiện sản xuất ở trong nước hiện nay.

Từ đó, TS. Phạm Hồng Nam và các đồng nghiệp ở Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài nghiên cứu công nghệ bảo quản, dù xuất phát điểm là những nhà nghiên cứu về vật liệu mà trước đây chưa có nhiều hướng đề tài liên quan đến nông nghiệp.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị loại bỏ khí etylen.

Trong quá trình nghiên cứu, TS.Nam đã chú ý đến khí etylen - một sản phẩm của quá trình chuyển hóa nội sinh trong rau quả tươi sau thu hái. Đây là một hormone tự nhiên thúc đẩy quá trình chín của rau quả tươi, do đó nếu nồng độ etylen trong môi trường bảo quản rau gia tăng, loại khí này sẽ đẩy nhanh tốc độ chín của rau quả và từ đó làm giảm thời gian bảo quản sản phẩm.

“Nghiên cứu thực tế trên 23 loại rau quả tươi khác nhau cho thấy, khi duy trì ngưỡng nồng độ etylen trong môi trường bảo quản ở mức 5ppb, thời gian bảo quản tăng 60% so với ngưỡng nồng độ 0,1ppm - ngưỡng được coi là chấp nhận được đối với một quá trình bảo quản rau củ tươi. Vì vậy, việc kiểm soát khí etylen là một trong những yếu tố quan trọng quyết định thời gian bảo quản. Nếu làm cho nồng độ etylen càng thấp thì thời gian bảo quản càng được kéo dài”, TS. Nam giải thích.

Đào sâu hơn vào các công nghệ loại bỏ khí etylen, nhóm nghiên cứu của TS. Nam nhận thấy ba phương pháp chính đang được sử dụng ở trên thế giới hiện nay là: sử dụng chất xúc tác, sử dụng màng vi sinh, và sử dụng các chất hấp phụ - oxy hóa. Phân tích ưu và nhược điểm của các giải pháp này, họ nhận ra, phương pháp sử dụng các chất xúc tác chuyển hóa etylen cho hiệu quả cao song nhược điểm là chi phí chế tạo, vận hành cũng không hề thua kém. Hay ngược lại, nếu sử dụng phương pháp màng vi sinh thì chi phí khá rẻ nhưng hiệu quả bảo quản lại thấp và không ổn định, do sự hoạt động của vi sinh vật phụ thuộc rất khắt khe vào các yếu tố môi trường. “Với phương pháp còn lại là sử dụng các chất hấp phụ - oxy hóa, đây là giải pháp phổ biến nhất do hiệu quả tốt và không tốn nhiều chi phí vận hành”, TS. Nam phân tích.

Nhằm khắc phục hạn chế của các phương pháp cũ, TS. Nam và cộng sự đã sáng chế thiết bị theo nguyên lý tầng sôi. "Nhờ nguyên lý hoạt động này, tốc độ hấp thụ, chuyển hấp thụ và chuyển hóa etylen sẽ được tăng lên đáng kể so với việc sử dụng hạt hấp phụ ở trạng thái tĩnh, hiệu suất hấp phụ sẽ có thể tăng từ 5-7 lần. Ngoài ra, lưu lượng dòng khí lớn cũng sẽ giúp cho thiết bị có thể áp dụng được ở các quy mô bảo quản lớn như các xe container, các kho bảo quản lạnh”, nhóm nghiên cứu chia sẻ về tiềm năng của thiết bị. Và điều đáng mừng là, công nghệ này sẽ có thể được điều chỉnh để áp dụng được ở phạm vi rất đa dạng, từ các loại hoa cho đến các loại trái cây như chuối, xoài, bơ hay các loại rau quả tươi như cà chua, bắp cải...

Với những điểm mới đó, thiết bị loại bỏ khí etylen do TS. Nam và các đồng nghiệp phát triển đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng độc quyền sáng chế số 1-0030332 vào 25/12/2021. Trong tương lai, nhóm của TS. Nam sẽ tiếp tục nghiên cứu việc tích hợp hệ thống đo nhiệt độ, độ ẩm, khí etylen… và ứng dụng công nghệ số để có thể tạo ra một thiết bị hoàn chỉnh và thuận tiện cho những người bình thường cũng có thể dễ sử dụng.